Inertia ускорила выпуск топлива для лазерного термоядерного синтеза

Стартап Inertia Enterprises сообщил, что сократил изготовление одной топливной мишени для лазерного термоядерного синтеза с нескольких дней до двух-трёх часов. Выращивание кристаллического слоя дейтерия и трития занимает около 30 минут, тогда как на Национальном комплексе зажигания NIF этот этап мог длиться до недели.

От лабораторного образца к серийному производству

Топливная мишень представляет собой сферическую алмазную оболочку. Под ней находится тонкий замороженный слой изотопов водорода — дейтерия и трития, а внутри располагается их газовая смесь. Затем мишень помещают в золотой корпус, или хольраум, который преобразует энергию лазера в рентгеновское излучение для сжатия топлива.

Для запуска реакции критична геометрия: даже небольшое отклонение от сферической формы способно нарушить зажигание и не дать реакции выйти на ожидаемый уровень. Inertia пришлось ускорить процесс, сохранив физические принципы, отработанные на NIF при Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса.

Компания развивает технологию в рамках государственно-частного партнёрства с NIF. Среди её сооснователей — главный научный сотрудник Энни Кричер, разработавшая эксперимент NIF, который впервые высвободил больше энергии, чем было затрачено на запуск реакции.

Мощный лазер даёт запас допуска

Inertia планирует использовать лазер, который будет в четыре раза мощнее нынешней установки NIF. По оценке компании, это создаёт больший запас по допустимым несовершенствам топливной мишени и помогло ускорить её изготовление. Полномасштабная коммерческая электростанция, как рассчитывает стартап, будет потреблять десять мишеней в секунду.

Ускорение заправки важно и для обращения с тритием. Этот радиоактивный изотоп требует осторожного хранения, стоит около 30 тыс. долларов за грамм, а мировые запасы, по оценке журнала Science, составляют примерно 25 килограммов. Inertia, как и другие разработчики термоядерных установок, намерена получать тритий с помощью реакций, но для запуска ей всё равно нужен начальный запас.

Контекст спроса на энергетику для вычислений отражает рост ИИ-нагрузок и потребность в новой энергетике, где рост ИИ-нагрузок связывается с потребностью в новых источниках энергии. Для бизнеса эта разработка показывает, что коммерциализация синтеза зависит не только от достижения реакции, но и от ритмичного выпуска мишеней, размеров производства и объёма хранимого трития.